Fiche de révision : Système cardio-pulmonaire

📋 Plan du Cours

1. Rôle général du système cardio-pulmonaire
2. Composition et fonctions du sang
3. Structure et valves du cœur
4. Petite et grande circulation
5. Contraction cardiaque
6. Adaptation cardiovasculaire à l’effort
7. Fréquence cardiaque et entraînement
8. Voies et mécanismes respiratoires
9. Adaptation respiratoire à l’effort
10. Adaptations respiratoires durables

📖 1. Rôle général du système cardio-pulmonaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Système cardio-pulmonaire : Ensemble qui approvisionne l’organisme en glucides, lipides, protides et dioxygène, évacue le dioxyde de carbone et utilise le sang comme transporteur ainsi que le cœur comme pompe.

💡 Astuce mémo

Carburants et O2 → transport sanguin → déchets évacués

📖 2. Composition et fonctions du sang

🔑 Notions clés & Définitions

• Globules rouges : Cellules qui transportent l’oxygène et le dioxyde de carbone et sont produites par la moelle osseuse sous le contrôle de l’érythropoïétine, ou EPO.
• Plasma : Partie liquide du sang qui assure la régulation thermique, hydrique, électrique et acide, l’apport de nutriments et l’élimination des déchets.

★ À maîtriser

• Le volume sanguin est de 5 à 6 litres chez l’homme et de 4 à 5 litres chez la femme.

Compléments

• Les globules blancs, ou leucocytes, ont un rôle anti-infectieux.

• Les plaquettes, ou thrombocytes, s’agglutinent à la sortie des vaisseaux.

💡 Astuce mémo

G-B-P : globules rouges, globules blancs, plaquettes

📖 3. Structure et valves du cœur

🔑 Notions clés & Définitions

• Cœur : Muscle strié creux composé de deux parties, droite et gauche, sans communication entre elles, chacune comprenant une oreillette et un ventricule communicants.

★ À maîtriser

• Les principales structures et vaisseaux du cœur sont:
  • les oreillettes droite et gauche
  • les ventricules droit et gauche
  • l’aorte
  • l’artère pulmonaire
  • les veines caves
  • les veines pulmonaires

Compléments

• Le cœur comporte:
  • des valves sigmoïdes
  • une valve mitrale
  • une valve tricuspide

💡 Astuce mémo

Cœur droit versus cœur gauche, sans communication entre eux

📖 4. Petite et grande circulation

📝 Points essentiels

• 🔄 La petite circulation suit trois étapes:

  1. Le sang part du cœur par les artères pulmonaires.
  2. Il échange le dioxyde de carbone contre du dioxygène dans les poumons.
  3. Il revient au cœur par les veines pulmonaires.

• 🔄 La grande circulation suit trois étapes:

  1. Le sang part du cœur par l’aorte.
  2. Il apporte les nutriments et le dioxygène aux organes et reprend les déchets et le dioxyde de carbone.
  3. Il revient au cœur par les veines caves.

💡 Astuce mémo

Petite : cœur → poumons → cœur ; grande : cœur → organes → cœur

📖 5. Contraction cardiaque

📝 Points essentiels

📌 La systole désigne la contraction du cœur, tandis que la diastole désigne son relâchement.

• 🔄 La contraction cardiaque se déroule en trois étapes:
  1. L’oreillette se remplit.
  2. L’oreillette se contracte et chasse le sang dans le ventricule.
  3. Le ventricule se contracte et chasse le sang dans les artères.

💡 Astuce mémo

Remplissage de l’oreillette → contraction auriculaire → contraction ventriculaire

📖 6. Adaptation cardiovasculaire à l’effort

★ À maîtriser

• L’adaptation immédiate à l’effort comprend: une augmentation du débit cardiaque, une augmentation de la fréquence cardiaque, une augmentation du volume d’éjection systolique, une redistribution du débit cardiaque, une vasodilatation des vaisseaux

• Durant l’effort, la part du débit sanguin destinée aux muscles passe de 15 à 20 % au repos à 80 à 85 %, tandis que celle destinée au cerveau passe de 15 % au repos à 4 à 6 %.

• À long terme, les cavités cardiaques augmentent de volume, les parois du myocarde s’épaississent, le volume d’éjection systolique maximal augmente et le temps de récupération raccourcit.

Compléments

• Le volume d’éjection systolique maximal est de 80 à 120 ml chez un sédentaire et de 120 à 200 ml chez un sportif.

💡 Astuce mémo

Adaptation immédiate : débit accru ; adaptation longue : cœur plus volumineux et puissant

📖 7. Fréquence cardiaque et entraînement

★ À maîtriser

📐 Formule — Selon la règle d’Astrand, la fréquence cardiaque maximale peut être estimée par $FC_{max}=220-âge$ chez l’homme et $FC_{max}=226-âge$ chez la femme.

📐 Formule — La fréquence cardiaque de réserve se calcule par $FC_{réserve}=FC_{max}-FC_{repos}$, puis la fréquence cible selon Karvonen par $FC_{cible}=FC_{repos}+FC_{réserve}\times pourcentage$.

Compléments

• Pour une fréquence maximale de 195 battements par minute, une fréquence de repos de 55 et une intensité de 80 %, la méthode de Karvonen donne une fréquence cible de 167 battements par minute.

💡 Astuce mémo

FC maximale → FC de repos → réserve → pourcentage → fréquence cible

📖 8. Voies et mécanismes respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Voies respiratoires : Les voies respiratoires comprennent les fosses nasales, le larynx, la trachée, les bronches, les bronchioles, les alvéoles et les sacs alvéolaires.

★ À maîtriser

• Les échanges gazeux se réalisent dans les alvéoles pulmonaires.

• Lors de l’inspiration, l’abaissement et l’augmentation du volume de la cage thoracique créent un appel d’air, car la pression atmosphérique devient supérieure à celle de l’air pulmonaire.

• Les volumes respiratoires indiqués sont un volume résiduel de 1,5 l, un volume de réserve expiratoire de 1,5 l, un volume de réserve inspiratoire de 2,5 l et un volume courant de 0,5 l.

Compléments

• Les fosses nasales humidifient l’air et retiennent les impuretés, tandis que le larynx est l’organe de la phonation et est obstrué par la glotte pendant la déglutition.

• La trachée est un tube rectiligne qui se divise en deux bronches pénétrant dans les poumons par de multiples ramifications.

• Les muscles inspirateurs comprennent notamment:

  • le diaphragme
  • les scalènes
  • le petit dentelé
  • le grand dorsal
  • les surcostaux

• Lors de l’expiration forcée, les muscles abdominaux, les intercostaux internes et le carré des lombes participent à l’expulsion de l’air.

💡 Astuce mémo

Fosses nasales → larynx → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles

📖 9. Adaptation respiratoire à l’effort

★ À maîtriser

• L’adaptation respiratoire immédiate à l’effort comprend une augmentation de la fréquence respiratoire, de l’amplitude respiratoire et du débit respiratoire, qui passe de 5 l à 50 l.

📌 La dette d’oxygène apparaît au démarrage de l’effort lorsque l’apport d’oxygène est retardé, puis elle est remboursée pendant la récupération.

• Au démarrage de l’effort, l’organisme utilise d’abord l’oxygène dissous, puis une voie anaérobie, avant de rembourser la dette d’oxygène durant la récupération.

Compléments

• La courbe de Hill de 1922 décrit le temps de latence du système cardio-vasculaire au démarrage de l’effort et la formation d’une dette d’oxygène.

💡 Astuce mémo

Démarrage de l’effort → déficit d’O2 → dette d’O2 → remboursement en récupération

📖 10. Adaptations respiratoires durables

📝 Points essentiels

• À long terme, l’entraînement améliore la qualité des échanges gazeux, augmente la capacité vitale et améliore l’endurance et la puissance des muscles inspirateurs.

📊 Tableaux de synthèse

Petite et grande circulation